Competizione spermatica – #SelezioneSessuale


La competizione spermatica (in inglese “sperm competition“) è uno dei meccanismi di selezione sessuale post copula più diffuso nel regno animale. L’espressione si riferisce a tutti quei processi di competizione tra gli spermatozoi di due o più maschi per fecondare lo stesso uovo.

La competizione tra i diversi gruppi di spermatozoi è in realtà la conseguenza diretta di una competizione a livello genico: ogni maschio lotta affinché siano i suoi geni a passare alla generazione successiva, a discapito di quelli degli altri maschi della specie, e lo sperma altro non è che il veicolo attraverso il quale questo trasferimento di geni può avvenire.

A livello pratico, la competizione spermatica riguarda tre distinti fattori:

  • Quantità dello sperma (numero di spermatozoi)
  • Qualità dello sperma (velocità e vitalità degli spermatozoi)
  • Ordine di copula (in alcune specie è il primo maschio a fecondare la maggior parte delle uova, in altre è l’ultimo, in altre ancora l’ordine non è importante)

Altri meccanismi di selezione sessuale possono essere indirettamente legati alla competizione spermatica. Per esempio il mate guarding può essere considerato una forma di competizione spermatica pre-copula: il maschio, controllando rigidamente la propria partner, evita che altri maschi competano con il suo sperma (e quindi i suoi geni). Ma affinché questa competizione possa avvenire, la femmina deve potersi accoppiare con più partner. Aumentare il numero di copule è infatti per la femmina un meccanismo semplice ed economico per aumentare la propria fitness (ossia il successo riproduttivo del singolo organismo).

Negli animali sociali dove esistono rigidi sistemi gerarchici, i maschi dominanti hanno molte più copule rispetto al resto del gruppo. In questo modo il meccanismo della dominanza incide sulla competizione spermatica, in quanto aumentando il numero di copule aumenta di conseguenza la probabilità di fecondare quella femmina, andando a incidere su quantità di sperma e ordine di copula.

La forte pressione selettiva creata da questo meccanismo, ha portato all’evoluzione di svariati strumenti per far fronte a due effetti: innanzitutto eliminare lo sperma depositato dai rivali precedenti (strutture anatomiche, comportamenti particolari o talune secrezioni possono essere in grado di rimuoverlo o disattivarlo) e secondariamente evitare che il proprio sia rimosso dai maschi successivi (rilasciando per esempio sostanze repellenti oppure mediante i cosiddetti tappi copulatori).

Per fare alcuni esempi, i maschi di Prunella modularis (passera scopaiola) prima dell’accoppiamento becchettano in maniera delicata e ripetuta, la zona esterna della cloaca femminile. In risposta a questo stimolo, se la femmina si è da poco accoppiata con un altro maschio, estromette lo sperma che quest’ultimo vi ha appena depositato.

passera scopaiola sperm competition

Un maschio di Prunella modularis mentre becchetta delicatamente la cloaca di una femmina per farle estromettere lo sperma. (c) Arend Vermazeren.

La forma lobata del glande di molti mammiferi (Homo sapiens compreso), è un perfetto esempio di struttura anatomica evoluta allo scopo di eliminare lo sperma eventualmente rilasciato dal maschio precedente. Altri animali presentano forme particolari del pene sempre per lo stesso motivo.

ingrandimento pene libellula

Alcuni esempi di forme del pene di alcune libellule. A) Pene non eretto in un maschio di Libellula scarlatta (Crocothemis erythraea); B) Pene eretto dello stesso esemplare: la struttura ricurva rimuove lo sperma del maschio precedente; C) La Libellula coda nera (Orthetrum cancellatum) presenta sul pene un flagello che estroflette durante la copula; D) Ingrandimento del flagello: è ben visibile la struttura curva e uncinata, adatta a rimuovere lo sperma. (c) M. Siva-Jothy

Gli artropodi ci offrono una grandissima varietà di strategie: i maschi di Drosophila melanogaster (moscerino della frutta) rilasciano sulla partner, dopo la copula, una sostanza contenente le proteine ACPs (accessory gland proteins) le quali stimolano l’ovulazione nella femmina, e alcuni feromoni che risultano invece particolarmente repellenti per gli altri maschi.

copula drosophila melanogaster

Copula della Drosophila melanogaster (moscerino della frutta). (c) Andres Moline

Nei lepidotteri (farfalle e falene) invece, vengono prodotti due tipi di sperma: il primo, chiamato eupirene, è in grado di fertilizzare le uova, mentre il secondo a essere rilasciato, detto apirene, non contiene tracce di spermatozoi o di DNA, ma disattiva lo sperma di altri maschi.

copula lepidotteri

Due esemplari di Zizina otis durante l’accoppiamento. (c) Antonio Giudici.

I tappi copulatori costituiscono invece un altra grande tipologia di adattamenti. Sempre negli artropodi, gli imenotteri dopo la copula, rilasciano una sostanza viscidagelatinosa in grado di ostruire il tratto genitale della femmina per un tempo indeterminato. Questa sostanza, a base di acidi grassi, contiene principalmente acido palmitico, acido linoleico e acido stearico. Tappi spermatici con composizioni simili sono stati trovati anche all’interno di specie di altri phylum, oltre agli artropodi, come per esempio nei mammiferi (canguri, topi e alcuni primati), in alcuni rettili (principalmente nei serpenti) e in molte specie di aracnidi (ragni e scorpioni).

tappo copulatorio serpente

In questa immagine è ben visibile la secrezione gelatinosa rilasciata da un serpente maschio sui genitali femminili.

Altri artropodi perdono addirittura l’intero apparato genitale, che lasciano nel corpo della partner dopo la copula. Anche questo fenomeno avviene spesso nei lepidotteri, animali nei quali la forma adulta resta in vita solo pochi giorni.

tappo copulatorio farfalla

Parte dei genitali maschili sono rimasti inseriti nella cloaca della femmina dopo l’accoppiamento in questo esemplare di Parnassius apollo. (c) Harald Süpfle.

Nel gambero di fiume (Austropotamobius pallipes), dove la fecondazione è esterna, i maschi mangiano le spermatofore (sacche contenenti sperma) deposte dai maschi precedenti sul ventre della femmina, in modo da assicurarsi la paternità della prole.

spermatofore maschio gambero

Le spermatofore depositate sul ventre della femmina sono state mangiate dal nuovo maschio arrivato.


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